Сельскохозяйственные отходы: методы биологической переработки (сравнение эффективности двух методов)

Однако маловероятно, что такая возможность будет реализована на практике, так как эффективные механизированные установки, предназначенные для использования в развитом сельском хозяйстве, очень дороги. Усовершенствованные конструкции реакторов на сельскохозяйственных отходах в настоящее время производятся в Англии, но их стоимость не может быть компенсирована доходами от производства метана. Несколько интересных новых типов анаэробных реакторов также были разработаны для обработки разбавленных промышленных отходов по принципу псевдоожиженного слоя, но основное внимание здесь уделяется очистке сточных вод, а не производству горючих газов.Тысячи простейших реакторов построены в Индии, Африке, на Дальнем Востоке и в Китае. Здесь есть кому их обслуживать из-за избытка рабочих. Однако оценить их реальную полезность и срок службы очень сложно.4 Биотехнологии XXI векаМикробиологическое производство водорода — это биотехнологическое решение 21 века. Водород является идеальным химическим энергоносителем. Сжигание при высоких температурах дает большое количество полезной энергии с высоким КПД.Микробиологическое производство водорода в настоящее время находится в стадии разработки, хотя обсуждается прямое биотехнологическое производство водорода, основанное на процессе, подобном фотосинтезу или анаэробному сбраживанию. Уже представляется принципиально возможным добиться результатов, аналогичных тем, которые достигаются с фотоэлементами, путем сочетания технологии фиксированных биокатализаторов и генной инженерии на основе фотосинтетических биосистем. Чтобы получить водород из органических отходов путем анаэробной ферментации, отбирают новые микроорганизмы, которые могут производить водород вместо метана.В Японии исследовали процесс получения водорода из метана при ферментации рисовой соломы, кухонных отходов, конского навоза и метанового шлама. Британские исследователи изучали процесс образования водорода с помощью метановых бактерий Methylomonasalbus, Methylosinustrichosporium — OVZV.В Германии этанол производят из растительных, сельскохозяйственных и пищевых отходов с использованием катализаторов, потребляя менее 1% энергии. Микроорганизмы полностью перерабатывают сырье, побочные продукты (витамины, белки, биоудобрения) отделяют на ионообменниках. При переработке бытовых отходов получают лигнин и метан, которые используют в качестве энергоносителей.Производство биогаза в процессе метанового брожения широко распространено в мире. Очистка отходов методом метанового брожения является наиболее экономичным и эффективным методом очистки сточных вод, твердых отходов промышленности, сельского хозяйства и бытовых отходов. Уже более 30 лет биореакторы производят очищенный метан. В основном разработаны методы очистки биогаза от загрязняющих веществ.Для получения газа во Франции муниципальные отходы ферментируют в смеси с водорослями. Мощность таких установок составляет 421 л газа на 1 кг органики. Газ содержит 60 % CH4 и 40 % CO2.Санкт-Петербургский государственный университет разрабатывает технологию извлечения молочной кислоты из отходов. Используются нетрадиционные источники углерода или отходы и побочные продукты пищевой и перерабатывающей промышленности и сельского хозяйства. Эффективные штаммы бактерий рубца животных ферментируют различные крахмалосодержащие субстраты с выделением молочной кислоты.Однако при использовании данной технологии требуется затратная стадия предобработки и гидролиза полисахаридов, что приводит к значительному удорожанию получаемой молочной кислоты.ЗаключениеОсновным преимуществом перспективной биотехнологии по переработке отходов является экономичность и бережное отношение к окружающей среде. Снижение количества загрязнений при внедрении новых технологических приемов и процессов должно достигаться за счет использования отходов, автоматизированного управления технологическими процессами, применения суперактивных штаммов быстрорастущих микроорганизмов, пригодных для деградации тех или иных субстратов, или новых микроорганизмов или их сообщества получен с помощью генной инженерии.В любом случае, согласно теории устойчивого развития, органические отходы необходимо рассматривать как источник питательных веществ, как переносчик энергии. Существующие отходы следует утилизировать там, где это технически возможно и по разумной цене. Лишь в исключительных случаях отходы отправляются на свалку или на длительное хранение.В ходе работы были изучены следующие моменты:1.Понятие и типы отходов сельского хозяйства;2.Технология аэробной переработки отходов в сельском хозяйстве;3.Переработка отходов сельского хозяйства в анаэробных условиях;4.Особенности биотехнологии XXI века.Соответственно все поставленные задачи выполнены, значит цель работы достигнута.Список использованных источников1. Биоконверсия органических отходов и охрана окружающей среды / Тез. докл. Киев, 1996. — 239 с.2. Биоконверсия органических отходов. — Тез, докл. М., 1994. -106с.3. Биоудобрения из отходов животноводства / Сб. тр. I Международного совещания. СПб. 1995. — С. 70.4. Биологическая утилизация отходов животноводства и пути использования продуктов переработки / Сб. науч. тр., Новосибирск, 1982. —117с.5. Вермикультура: Производство и использование / Под ред. И. А. Мельника. Киев, 1994.6. Грачева И. М., Иванова Л. А., Кантерс В. М. Технология микробных белковых препаратов, аминокислот и биоэнергия: М.: Колос, 1992. — 375.7. Иванкин А.Н. Переработка органических отходов: учебное пособие / А.Н.Иванкин. А.Д.Неклюдов, С.М. Тарасов, Ю.Н. Жилин. – М.: ГОУ ВОМГУЛ, 2016. – 400 с. 8. Лер Р. Переработка и использование сельскохозяйственных отходов. М.: Колос. 1979. — 411 с.9. Лысенко В. П. Переработка отходов птицеводства. Сергиев Посад, 1998. — 149с.10. Манаков М. Н., Победимский Д. Г, Теоретические основы технологии микробиологических производств. М.: Агропромиздат. 1990.— 272с.11. Матвеев В. Е, Научные основы микробиологической технологии. М.: Агропромиздат, 1985. — 224 с.12. Методы общей бактериологии / Под ред. Ф. Герхарда и др. М.: Мир, 1984.13. Сб. трудов Международной конференции «Микробная экология в переработке органических и с.-х. отходов». СПб. 2000. — С. 132.14. Сидоренко О. Д. Биоконверсия отходов животноводства. М.: Изд-во МСХА, 2000. — 50 с.15. Сидоренко О.Д. Переработка отходов целлюлозно-бумажной промышленности в органические удобрения. Материалы 3-го Международного конгресса по управлению отходами. М.2003 — 142 с.